Lactobacillus J23发酵合成抗菌肽Bac-J23培养条件的优化研究

研究了培养条件(接种量、发酵温度、初始pH)对LactobacillusJ23发酵合成广谱抗菌肽Bac-J23的影响,并采用响应面法进行了优化。结果表明,Lactobacillus-J23生产Bac-J23体现出温度、pH梯度和接种剂量依赖性,响应面优化结果表明最适温度和pH分别为36.8℃和5.2,接种量阈值为2.13×104cfu/mL。     

植物乳杆菌转化合成共轭亚油酸的培养基条件优化

生物法转化合成共轭亚油酸,产物中异构体组成单一,具有很好的应用前景.通过一株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)合成共轭亚油酸的培养基成分进行优化,确定最优的培养基组成:葡萄糖20g/L,酵母浸出物40g/L,硫酸镁0.5g/L,硫酸锰0.5g/L,乙酸钠2g/L,磷酸氢二钾1g/L.优化后,共轭亚油酸产量达到0.259g/L,相比优化前(0.0455g)有了较大的提升.     

甘蔗糖蜜预处理对产L-苹果酸的影响与培养基N源添加

研究了经煮沸、活性炭、亚铁氰化钾、磷酸与硫酸预处理的糖蜜对黄曲霉生长与合成L-苹果酸的影响以及培养基中N源添加。以经各种预处理的糖蜜培养黄曲霉,其生物量大小分别是:硫酸法>磷酸法>亚铁氰化钾法>活性炭法>煮沸法。硫酸能有效除去糖蜜中影响菌体生长的胶体物质,用硫酸处理的糖蜜作培养基时,其菌体生长量比煮沸处理高25%。用硫酸与亚铁氰化钾联合处理,对L-苹果酸合成最有利,其产酸达到59.6g/L。糖蜜培养基需添加1g/L硫酸铵为N源,较适培养基配方(g/L)为:糖120,NH4(SO4)21,K2HPO40.15,KH2PO40.15,CaCO370,pH5.5。     

培养基成分对冬虫夏草菌生长的影响及其优化

以冬虫夏草菌体量为指标,研究了培养基中不同成分对虫草生长的影响,利用Plackett-Burman(PB)试验设计筛选出影响虫草菌生长的关键培养基成分,然后利用最陡爬坡试验和中心组合设计试验优化和确立最佳培养基配方,结果表明,葡萄糖、酵母粉和KH2PO4对虫草的生长有显著影响,优化后的培养基成分为葡萄糖59.35g/L、KH2PO4 1.47g/L、酵母浸粉16.83g/L、蛋白胨10g/L、MgSO4·7H2O0.1g/L.利用此培养基获得的虫草菌体量为26.86g/L,是优化前的2.5倍,为虫草工业化生产提供参考.     

脂环酸芽孢杆菌的培养基筛选及优化

比较了脂环酸芽孢杆菌A.acidotcrrstris DSMZ 3922的芽孢在PDA、K培养基和SK培养基中的复苏情况,结果表明,SK培养基是三者中最适合于脂环酸芽孢杆菌生长的培养基;用正交试验L9(33)研究了Ca2+、Mn2+以及Tween 80在SK培养基中的添加浓度对A.acidotcrrstris DSMZ 3922、A.acidiphilus DSMZ14558生长情况的影响,结果表明,3因素对A.acidotcrrstris DSMZ 3922及A.acidiphilus DSMZ 14558生长情况影响的主次顺序均依次为Ca2+>Mn2+>Tween 80.在SK培养基中添加1.5g/L的Ca2+,0.1ppm的Mn2+,以及0.75mL/L的Tween 80是对A.acidotctrstris DSMZ 3922生长较为有利的组合;在SK培养基中添加1.5g/L的Ca2+,0.1ppm的Mn2+,以及0.25mL/L的Tween 80是对A.acidiphilus DSMZ 14558生长较为有利的组合.     

4种中药对灵芝生长与发酵的影响

通过在灵芝液体发酵培养基中分别添加甘草、山茱萸、黄芪、黄岑4种中药,研究其对灵芝生长与发酵的影响.结果表明,这4种中药对灵芝生长与发酵均有不同程度的影响.甘草和山茱萸有明显的促进作用,黄芪表现一定的促进作用和抑制作用,黄岑则有较强的抑制作用;除黄岑外,灵芝生物量及各代谢产物量达到最大值时其余3种中药的添加量范围均在4 g/L～8 g/L,其中,甘草更利于促进灵芝酸(尤其是胞外灵芝酸)的合成,山茱萸不仅能促进灵芝快速生长,而且更利于促进灵芝多糖(尤其是胞外灵芝多糖)的合成.     

利用响应面方法优化产L-乳酸的合成培养基

采用响应面方法对拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei (L.paracasei)的一种产乳酸的合成培养基进行了优化.该文将培养基中的混合氨基酸、核苷类物质和混合维生素看作3大类营养成分.首先利用Plackett-Burman实验设计考察了培养基中包括该3类营养物质在内的8种营养成分对菌体生长和乳酸合成的影响,筛选出了影响菌体生长和乳酸合成的3个主要因素,即混合氨基酸、KH2PO4和CaCO3;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域;然后利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定了最佳培养条件.经过3次实验验证,乳酸实际浓度与预测浓度十分接近,已经超过了在复合培养基中培养的水平.这些结果为L.paracasei的代谢流定量研究奠定了基础.     

裂褶菌半合成发酵培养基优化研究

通过碳源和氮源的单因素实验,以及采用葡萄糖、黄豆粉、KH2PO4和MgOS4·7H2O为实验因素的L16(45)正交实验,确定了裂褶菌半合成发酵培养基的最优配方为:葡萄糖50.0g/L、黄豆粉6.0g/L、KH2PO43.0g/L、MgSO4·7H2O0.5g/L;在5L发酵罐的培养研究中发现,裂褶菌在半合成培养基中培养时,菌体量和胞外多糖量比在谷物汁天然培养基中培养时分别高出17.2%和30.0%,说明半合成培养基更利于裂褶菌生长和胞外多糖的分泌.半合成培养基成分简单、易于配制、成本较低.对裂褶菌的工业化培养具有实际应用价值.     

Lactobacillus salivarius 的培养和产抑菌物质条件的研究

对Lactobacillus salivarius在改良的MRS培养基中的生长条件和培养液的抑菌效果进行了研究,确定了菌体的培养条件为37℃,厌氧培养,MRS培养基初始pH为5.5,接种量为1%(v/v).改良MRS培养基配方为蔗糖10g/L,胰蛋白胨5g/L,酵母粉5g/L,牛肉膏25g/L,Mg2+0.1g/L,Na+2g/L,Mn2+0.05g/L,Tween-80 2mL/L.培养液中抑菌物质的稳定性研究表明,Lactobacillus salivarius产生的抑菌物质对热稳定,121℃,30min不失活,对蛋白酶敏感,同时表明该抑菌物质是肽类细菌素.     

Lactobacillus paracaseiW2合成苯乳酸培养条件的优化

对苯乳酸(PLA)高产菌株副干酪乳杆菌Lactobacillus paracaseiW2 的培养条件进行优化,以提高PLA 合成能力。采用Plackett-Burman(PB)试验设计法,筛选出3 个主要影响因子：葡萄糖、吐温-80、苯基丙酮酸(PPA)。通过最陡爬坡法和响应面分析方法(RSM)确定葡萄糖质量浓度19.5g/L、吐温-80 4mL/L、苯基丙酮酸质量浓度3g/L。在此优化条件下,Lactobacillus paracaseiW2 发酵合成苯乳酸的产量达到801mg/L,比优化前提高1.4 倍。     

Coculture-inducible bacteriocin activity of Lactobacillus plantarum strain J23 isolated from grape must

Detection and characterization of bacteriocin production by Lactobacillus plantarum strain J23, recovered from a grape must sample in Spain, have been carried out. Bacteriocin activity was degraded by proteolytic enzymes (trypsin, alfa-chymotrypsin, papaine, protease, proteinase K and acid proteases), and it was stable at high temperatures (121 degrees C, 20min), in a wide range of pH (1-12), and after treatment with organic solvents. L. plantarum J23 showed antimicrobial activity against Oenococcus oeni, and a range of Lactobacillus and Pediococcus species. Bacteriocin production was detected in liquid media only when J23 was cocultivated with some inducing bacteria, and induction took place when intact cells or 55 degrees C heated cells of the inducer were cocultivated with J23, but not with their autoclaved cells. Bacteriocin activity of J23 was not induced by high initial J23 inocula, and it was detected in cocultures during the exponential phase. The presence of ethanol or acidic pH in the media reduced bacteriocin production in the cocultures of J23 with the inducing bacteria. The presence of plantaricin-related plnEF and plnJ genes was detected by PCR and sequencing. Nevertheless, negative results were obtained for plnA, plnK, plNC8, plS and plW genes.     

格氏乳杆菌GU-G23高密度培养因子多维度优化及其验证

为提高具有益生特性格氏乳杆菌GU-G23的生物量,获取其高密度培养因子,该研究首先通过单因素实验和Plackett-Burman实验筛选出该菌株主要的生长营养因子为鱼蛋白胨、胰蛋白胨、柠檬酸三铵。以响应面实验设计组合作为机器模型训练样本,采用随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）和径向基神经网络（Radial Basis Function Neural Network,RBF）模型对其培养基配方进行预测。以决定系数（R-squared,R2）、平均绝对误差（Mean Absolute Deviation,MAE）、均方误差（Mean-Square Error,MSE）和平均绝对百分误差（Mean Absolute Percentage Error,MAPE）作为模型评价指标,比较认为RBF在该研究中具有更好的预测性能。随后选择RBF神经网络和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）结合对培养基主要成分进行了优化。最终获得该菌株培养基的优化配方为：鱼蛋白胨29.89 g/L,胰蛋白胨23.33 g/L,柠檬酸三铵4.34 g/L,蔗糖15.0...     

低温长杆白菜泡菜中乳酸菌的分离鉴定与应用

以冬季自然发酵长杆白菜泡菜卤水为分离源,分离得到革兰氏阳性菌7株,经过0~10℃低温筛选、耐酸性和抑菌能力复筛,得到3株耐低温且适合泡菜发酵的优良乳酸菌并进行应用。结果表明:通过低温分离及性能评价的逐步筛选,获得3株细菌均能在0~10℃下增殖、可耐受pH2.5高酸且抑菌能力与0.9~3.5 mg/L氯霉素相当,RPC21在0~10℃的增殖能力最强;RHJ68的耐高酸能力最强,OD₆₀₀可达0.0262;抑菌能力最强的为RPC21,相当于3.5 g/L氯霉素,其次是RCQ4,相当于2.6 g/L氯霉素;3株菌均在3 h进入对数生长期,培养48 h的总酸可达18.78~20.30 g/L;经16S rDNA鉴定分别为植物乳杆菌Lactobacillus plantarum（RPC21）、鼠李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus（RCQ4）、戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus（RLJ68）;以自然发酵和市售菌粉发酵为对照,3株乳酸菌组合应用于泡菜发酵中,风味最优且产酸迅速、总酸最高,达12.51 g/L。本文分离筛选的3株乳酸菌及其组合具有应用于低温泡菜发酵的良好前景。     

粘膜乳杆菌发酵乳清生产L-乳酸的研究

粘膜乳杆菌L-05是从猪小肠中分离的兼性厌氧革兰氏阳性细菌,是乳杆菌属中发现的新种。本文研究了粘膜乳杆菌L-05利用乳清粉生产L-乳酸的摇瓶发酵特性,并对其发酵动力学进行了初步探讨。研究结果表明,粘膜乳杆菌生长并合成L-乳酸的适宜条件为37℃,起始pH6.0,摇床转速为150r/min。在优化发酵培养基(g/L)乳清30,蛋白胨15,酵母提取物2,柠檬酸氢二铵2,CH3COONa2.5,K2HPO42,MgSO4·7H2O1.16,MnSO4·4H2O0.5中对乳清的转化率为88.1%,并对最适生长条件下的细胞生长模型和L-乳酸合成模型进行了拟合。     

Streptococcus zooepidemicus H23生产透明质酸营养条件的优化

在发酵罐水平上研究了酵母粉用量、初糖浓度和碳氮比以及补加葡萄糖对Strepto coccuszoopeidemicusH2 3发酵生产透明质酸的影响。利用上述条件在 5L罐上进行发酵实验 ,16h时发酵液中透明质酸质量浓度为 4 83g/L。     

响应曲面法优化乳杆菌产细菌素的条件研究

以分离自泡菜可产细菌素的乳杆菌作为实验菌,优化其产细菌素的最佳培养条件,以提高其产细菌素的能力。通过Plackett-Burman实验筛选出对乳杆菌产细菌素有显著影响的3个因素,分别为装液量、葡萄糖质量浓度以及蛋白胨质量浓度。以抑菌圈直径大小作为产细菌素能力大小的判断依据,通过最陡爬坡实验和Box-Behnken实验进一步优化,并对优化的结果进行验证,验证结果表明,预测值和实际值有良好的拟合性,此优化模型可靠。最后确定的乳杆菌产细菌素的优化培养基组成为:蛋白胨30g/L、葡萄糖15g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、K2HPO42g/L、乙酸钠5g/L、MnSO4.4H2O0.25g/L、MgSO4.7H2O0.58g/L、吐温800.1%;最佳培养条件为:装液量25mL、温度30℃、培养时间24h、接种量1%、pH6.0。在此优化发酵条件下,细菌素的产量提高了30%。     

Kinetic analysis and mathematical modeling of growth and lactic acid production of Lactobacillus casei var. rhamnosus in milk whey

Lactobacillus casei is a lactic acid bacterium (LAB) that colonizes diverse ecological niches and that has found broad commercial application. The aim of this study was to characterize the kinetics of biomass production, lactic acid production, and substrate consumption of Lactobacillus casei var. rhamnosus cultured in deproteinized milk whey. Batch culture experiments were performed in an instrumented, 2-L, stirred tank bioreactor using different inoculum concentrations (0.5 to 1.0 g/L) and lactose levels (35 to 70 g/L). The time series of experimental data corresponding to biomass growth, lactose consumption, and lactic acid formation were differentiated to calculate the corresponding kinetic rates. Strong exponentially dependent product inhibition effects were evident at low lactic acid concentrations, and lactic acid production rate was partially associated with biomass growth. A mathematical model is presented that reproduces the experimental lactose, biomass, and lactic acid concentration profiles.     

布氏乳杆菌产γ-氨基丁酸发酵条件的优化

从中国传统发酵蔬菜中分离获得2株高产γ-氨基丁酸的布氏乳杆菌S37和布氏乳杆菌J68,为进一步提高其产γ-氨基丁酸的能力,对菌株的发酵条件进行优化。结果表明,2株菌产γ-氨基丁酸的最优条件为:发酵时间72 h、发酵温度35℃、底物L-谷氨酸钠浓度400 mmol/L、初始pH 5.0。在此条件下,菌株的γ-氨基丁酸产量分别为233.9 mmol/L和159.3 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为58.5%和39.8%。单因素试验发现叶酸、L-半胱氨酸和氯化锰的添加能显著提高菌株的γ-氨基丁酸产量,在此基础上进一步通过响应面试验对其进行优化,发现对于菌株S37最优添加水平分别为8.37 mg/L、0.94 g/L和0.60 g/L,对于菌株J68其最优添加水平分别为10.16 mg/L、0.97 g/L和0.60 g/L。在该最优条件下,2株菌的γ-氨基丁酸产量分别达到312.6 mmol/L和251.2 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为78.2%和62.8%。     

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合L. buchneri IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-80 1.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37 ℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×109 CFU/mL。